第二单元 地球、月球与太阳
单元设计意图
1.本单元主题的提出
本单元旨在通过引导学生认识地球、月球、太阳及其运动规律，帮助学生认识“世界是物质的，组成世界的物质是变化的”这一科学思想。人类生活在地球上，地球、月球和太阳属于太阳系中三类主要天体：行星、卫星和恒星。
这三类天体占太阳系全部质量的99%以上。它们有规律的运动是太阳系天体运行的主要方式，也是地球上很多自然现象的根源，如日影长短和方向的变化、昼夜交替现象、四季轮回现象以及天气和气候的变化等。对这三类天体及其运动规律的认识贯穿了整个人类自然探索史。
本单元通过引导学生认识地球形状、关注月相变化规律、观察并描述太阳在天空中的位置变化、发现并应用阳光下影长的变化规律，使学生意识到人类对天体的认识是逐步的、渐进的，对这些天体的认识会随着技术的发展和人类实践活动的深入而趋于全面。学生通过观察太阳的运动及阳光下影子的变化，总结出规律，结合人类历史上出现的各种日晷和圭表等计时工具，意识到人与自然之间的和谐互动。这些活动将进一步结构化学生对地球、月球、太阳的认知，拓展学生对地球形状探索史的认知、对月相变化规律的认知，同时将我国古代计时工具——日晷作为一个重要内容推荐给学生。
2.本单元对《课程标准》的落实
(1)本单元通过一系列读图、观察、讨论、建模等活动，落实《课程标准》中年段的课程目标。
科学知识：
知道太阳、地球、月球的运动特征，知道与它们有关的一些自然现象是有规律的；初步了解地球上大气、水、土壤、岩石的基本状况；初步认识大自然为人类生存提供了
各种自然资源和能源，以及大自然中的一些自然灾害。
知道人工世界是设计和制造出来的；意识到使用工具可以更加精确、便利、快捷。 科学探究：
在教师引导下，能从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题。 在教师引导下，能基于已有经验和所学知识，从现象和事件发生的条件、过程、原因等方面提出假设。
在教师引导下，能基于所学知识，制订简单的探究计划。
在教师引导下，能运用感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述对象的外部形态特征及现象。
在教师引导下，能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录整理信息，陈述证据和结果。
在教师引导下，能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论。
在教师引导下，能正确讲述自己的探究过程与结论，能倾听别人的意见，并与之交流。
在教师引导下，能对自己的探究过程、方法和结果进行反思，作出自我评价与调整。 科学态度：
能在好奇心的驱使下，表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等方面的探究兴趣。
在科学探究中能以事实为依据，不从众，不轻易相信权威与书本；面对有说服力的证据，能调整自己的观点。
乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究，体会创新乐趣。 能接纳他人的观点，完善自己的探究；能分工协作，进行多人合作的探究学习；乐于为完成探究活动，分享彼此的想法，贡献自己的力量。
科学、技术、社会与环境：
了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。
了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求；了解人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。
了解人类的生活和生产可能造成对环境的破坏，具有参与环境保护活动的意识，愿意采取行动保护环境、节约资源。
(2)本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“地球与宇宙科学领域”和“技术与工程领域”的中年段要求。
13.1地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替等有规律的自然现象。 描述一天中在太阳光的照射下，物体影子的变化规律。 13.3月球围绕地球运动，月相每月有规律地变化。 知道月球是地球的卫星。 描述月相变化的规律。
13.4太阳系是人类已经探测到的宇宙中很小的一部分，地球是太阳系中的一颗行星。
知道地球是一个球体，是太阳系中的一颗行星。 描述月球表面的概况。 知道太阳是一颗恒星。 17.3工具是一种物化的技术。
使用和制作简易的古代的测量仪器模型，如日晷、沙漏等。 3.本单元在整套教材中与其他单元的关系
4.本单元次级主题的构成及逻辑关系
本单元由《地球》《月球》《太阳》《太阳钟》四课组成，这四课在逻辑结构上分为两层，形成平行逻辑结构和延伸逻辑结构，如下图所示。
地球、月球、太阳这三个次级主题由近及远引导学生认识存在于他们身边的天体及其运动和变化，并从规律性的角度来整理这些变化。第一课侧重于对地球的了解和认识，引导学生认识古今中外的人类从不同的维度认识地球形状，从而了解人类认识地球的难度，体现出对事物认识的渐进性和发展性。第二课侧重于对月球的了解和认识，除了认识月球表面的环形山，还要认识月相变化的规律，意识到事物的变化是有规律的。第三课侧重于对太阳的了解和认识，重点是描述太阳在天空中的位置，从而了解太阳在天空中有规律的运动和变化，也为第四课打好基础。第四课侧重于技术，了解古人根据日影变化的规律制作了日晷等计时工具，以及它们对人们生活的影响。
这四课的侧重点虽然各不相同，但总体上都是先了解某个天体的客观特征，然后探索该天体有规律的运动和变化，并将运动和变化的规律应用于实际。 单元教学目标
了解地球、月球、太阳的基本特征。
通过阅读、探究、模拟实验等活动，了解人类对地球、月球、太阳的认识过程，意识到人类对天体的认识是逐步深入的。
知道地球、月球、太阳的运动和变化是有规律的，知道这些规律对人们的生产生活有影响。
了解人类对地球、月球、太阳运动和变化规律的应用。 单元活动框架
课时建议
序号 1 2 课题 地球 月球 课时 1 1-2 3 4 太阳 太阳钟 总课时 1 1 4-5 每课分析
第5课 地球
1.教学内容
本课教学内容分三个部分。
第一部分，阅读中国古代的盖天说(天圆地方)和浑天说、古希腊人的直观经验以及古希腊学者亚里士多德根据月食情况的推测，并分析这些解释的合理性，了解人类认识地球形状的历程。
第二部分包括两个动手活动。活动一，模拟帆船进出港口的现象，结合海边生活的人们的回忆，通过简单的几何学分析和比较，推测地球的形状。活动二，模拟麦哲伦环球航行路线，通过阅读、标注、分析，体会人类第一次环球航行的伟大。
第三部分，阅读有关地球的资料，分析地球的主要参数、运动模式等相关信息，并通过在蓝色气球上贴陆地板块贴纸，感受地球上海陆分布情况。 2.教学目标
知道人类生活在一个巨大的球形天体上，知道地球大小、海陆分布等基本信息。 阅读人类认识地球形状的科学史资料，知道人类认识地球形状经历了从简单直观的想象到根据经验、事实进行推测，最后通过实践证实的过程，体会随着经验和实践的深入，人类对地球形状的认识也在不断深入。 3.重点与难点
重点：了解人类认识地球形状的历程。
难点：将“地球是球形”的常识回溯到历史情境，让学生重新经历人类认识地球形状的过程。
4.教学准备
教师材料：各种关于地球的图片和视频。
学生分组材料：地球形状模拟器、模型小船、充气地球仪、气球、气筒、陆地板块贴纸、记录用的纸和笔。
第6课 月球
1.教学内容
本课教学内容分四个部分。
第一部分，通过阅读了解人类对月球的探索过程，尤其是伽利略用自制的望远镜观察到月球环形山的相关内容。从最初先民用神话故事描述对月球的美好想象，到后来人类用望远镜观察月球，猜测环形山的成因，再到1969年“阿波罗计划”登月，采集月球岩石和土壤，在月球表面进行科学实验，人类对月球的研究大致经历了三个阶段：神话阶段、观测阶段和登陆阶段。
第二部分，通过三个动手活动展现人类对月球的研究。第一个活动是模拟环形山的形成，从不同高度和角度向沙盘里丢大小不同的石子，观察在沙盘里留下的痕迹；第二个活动是在第一个活动基础上，通过观察光线从不同角度照射石子坑而形成的阴影变化来理解人类在地球上观察月球环形山的情景；第三个活动是模拟月相成因，通过模拟活动了解月球能反射阳光，由于相对位置的不同，在地球上看到的月相是不同的。
第三部分，通过阅读了解月球概况以及人类登月探索的意义。这里强调月球是一颗卫星，自身不能发光，只能反射阳光，以及月球上恶劣的环境。
第四部分，具体着眼于月相变化，通过连续观察月亮，了解月相变化的周期规律。 2.教学目标
了解人类对月球的探索过程。
了解月球概况，知道月球是地球的一颗卫星。
知道月相名称，了解月相的变化规律。 3.重点与难点
重点：了解人类对月球的探索过程。
难点：知道月相名称，了解月相的变化规律。 4.教学准备
教师材料：有关月球的视频。
学生分组材料：月球仪、塑料盒、沙、石子、泡沫球、手电筒、排球、月相图。
第7课 太阳
1.教学内容
本课教学内容分两个部分。
第一部分，通过阅读有关太阳的资料，了解太阳的主要特征；通过讨论了解太阳离地球很远，太阳光照射到地球上需要8分多钟。
第二部分，根据观察，描述太阳在天空中的位置，提出描述太阳位置的一个重要参数——太阳高度角。由于地球自转而引起的太阳东升西落是人类观察和利用的自然现象。通过观察不同时刻太阳在天空中的位置，了解一天中太阳高度角的变化，由此感受太阳视运动规律。
描述太阳在天空中的位置既是研究太阳的重点，也是学生认知的难点。通过用量角器测量太阳高度角来描述太阳的位置，是突破难点行之有效的方法。教材鼓励学生通过连续观测一天中太阳高度角的变化，整理出太阳在一天中的视运动轨迹，发现太阳视运动规律。一年中，同一时刻太阳高度角也不同。积累观测数据，经排序分析，可以建立太阳视运动模型。 2.教学目标
知道像太阳这样的天体叫恒星，了解太阳的概况。
知道太阳在一天中的高度变化规律和视运动轨迹。 会用量角器测量某一时刻的太阳高度角。 3.重点与难点
重点：了解太阳的概况。
难点：用量角器测量某一时刻的太阳高度角。 4.教学准备
教师材料：相关视频和图片。 学生分组材料：量角器、线。
第8课 太阳钟
1.教学内容
本课属于技术设计课，教学内容分三个部分。
第一部分，研究影子形成的条件以及影子的长短、方向的变化规律，利用手电筒做光源，探究光源、物体、影子三者之间的关系。
第二部分，先用手电筒模拟太阳，观察物体影子的长短与方向随着“太阳”位置的变化而变化，并且发现这种变化是有规律的。然后组织学生进行真实环境下的影子测量，研究阳光下小棒影子变化的规律，这是一个长时间的测量，连续测量需要一整天。通过记录相关数据，综合分析这些数据，发现在一天中，被太阳照射到的物体投下的影子在不断有规律地变化。
第三部分，日晷的制作与使用。通过观察了解日晷的构造，通过阅读了解日晷的种类和工作原理，并通过动手制作，实际体验日晷的作用。人类发现太阳运行以及阳光下影子变化的规律，运用这一规律发明了日晷和圭表，来记录时间，最终形成历法。从探究影子变化的规律开始，到探究阳光下照射物体影子变化的规律，都需要学生在阳光下实际测量，收集影子长短和方向变化的数据。这些活动有助于学生理解科学活动的本质：
通过实作，收集相关信息；通过分析，发现信息的内在联系；通过模型和数字化，形成技术产品，进而影响人类生活。 2.教学目标
知道阳光下物体影子长短与方向的变化规律。
知道日晷是古代人根据日影变化规律发明的计时工具。 会制作简易日晷，并了解日晷的种类和工作原理。 3.重点与难点
重点：知道阳光下物体影子长短与方向的变化规律。 难点：制作简易日晷，并了解日晷的种类和工作原理。 4.教学准备
教师材料：相关视频和图片。
学生分组材料：铅笔、手电筒、灯、影子模拟器、影子观察器、橡皮、指南针、影子观察记录纸、硬卡纸。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容